Калмарите могат да редактират своята РНК по безпрецедентен начин, откриват учени

Крайбрежни калмари с дълги перки. (ephraimz/iNaturalist/CC BY-NC 4.0)

Когато става въпрос за калмари, просто не можете да ги спрете.

Не само защото са хлъзгави, но и защото имат невероятна способност за генетично редактиране - тя им позволява да променят собствената си РНК дълго след като е напуснала ядрото.

Ето какво означава това. Гените, поне при хората, в повечето случаи остават непроменени, докато не бъдат рекомбинирани и предадени на следващото поколение.

Това е същото за нашата информационна РНК (mRNA). Полезните молекули четат нашата ДНК, създават кратки малки РНК съобщения и ги изпращат извън ядрото, за да кажат на останалата част от клетката кои протеини трябва да бъдат изградени.

След като тази иРНК излезе от ядрото, се смята, че генетичната информация, която тя носи, не може да бъде обърквана много - но нови изследвания показват, че в нервите на калмарите това не е така.

„Ние показваме, че калмарите могат да модифицират РНК в периферията на клетката“, казва Морската биологична лаборатория (MBL), Уудс Хоул генетикът Джошуа Розентал.

„Той работи чрез това масивно настройване на нервната си система,“ Розентал каза С кабел . „Което е наистина нов начин за преминаване през живота.“

Екипът взе нерви от екземпляри от възрастни мъжки крайбрежни калмари с дълги перки ( Doryteuthis pealeii ), и анализира протеиновата експресия, както и калмарите транскриптом , което е подобно на геном, но за иРНК.

Те откриха, че в нервите на калмарите (или невроните) иРНК се редактира извън ядрото, в част от клетката, наречена аксон.

Това редактиране на иРНК позволява на калмарите да настройват фино протеините, които произвеждат на местни места (вижте диаграмата по-долу). С това откритие калмарите се превърнаха в единствените същества, за които знаем, че могат да направят това.

(Vallecillo-Viejo et al., Nucleic Acids Research, 2020)

Това обаче не е първият път, когато калмарите демонстрират способността си за генетично редактиране. Още през 2015 г. подобен екип в MBL откри, че калмарите редактират своята иРНК вътре в ядрото си в невероятно голяма степен – с порядъци повече от това, което се случва при хората.

„Мислехме, че цялото редактиране на РНК се случва в ядрото и след това модифицираните информационни РНК се изнасят в клетката,“ Розентал обяснява.

Но екипът показа, че въпреки че редактирането се случва и в двете, то се случва значително повече извън ядрото в аксона, отколкото вътре в ядрото.

И така, защо калмарите се притесняват? Защо трябва толкова много да променят иРНК? Е, все още не знаем, но изследователският екип има някои идеи.

Използват се октопод, сепия и калмариРедактиране на иРНК за разнообразяване на протеините, произведени в нервната система. Това може да е една от причините тези съществаса много по-умниотколкото други безгръбначни.

„Идеята, че генетичната информация може да бъде различно редактирана в рамките на една клетка, е нова и разширява нашите идеи за това как един-единствен план на генетична информация може да доведе до пространствена сложност,“ екипът пише в новия си вестник.

„Такъв процес би могъл да настрои фино функцията на протеина, за да отговори на специфичните физиологични изисквания на различни клетъчни региони.“

Въпреки че в момента това е просто интересно генетично изследване на калмари, изследователите смятат, че в крайна сметка този тип система може да е в състояние да помогне при лечението на неврологични разстройства, които включват дисфункция на аксона.

CRISPR напълно промени играта, когато става дума за редактиране на ДНК в нашите клетки, а РНК е значително по-малко постоянна и следователно редактирането й може да бъде по-малко опасно.

„Редактирането на РНК е адски по-безопасно от редактирането на ДНК“, Розентал каза С кабел .

'Ако направите грешка, РНК просто се обръща и си отива.'

Изследването е публикувано в Изследване на нуклеинови киселини .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.